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1、For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 课程名称 2014.1 *Document ID / v. 0.1 / Life cycle status / Dept. / Author 2 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. IPv6 简介 IPv4的局限性： 1、IP地址枯竭； 2、NAT技术破坏了端到端应用模型； 3、地址配置与使用不够简便； 4、IPv4协议本身的安全性不足； 5
2、、QoS功能难以满足显示要求。 IPv6的技术优势： 1、 巨大的地址空间； 2、自动配置用户地址，提供即插即用功能； 3、提供更好的QoS； 4、内置的安全机制，如IPSec； 5、增强了对移动IP的支持。 3 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 3 IPv6寻址 I P v 4与I P v 6地址之间最明显的差别在于长度： I P v 4地址长度为3 2位，而I P v 6地址长度为1 2 8位。RFC 2373中不仅解释了这些地址的表现方式，同时还介绍了 不同的地址类型及其结构。
3、I P v 4地址可以被分为2至3个不同部分(网络标识符、节 点标识符，有时还有子网标识符)，I P v 6地址中拥有更大的地址空间，可以支持更 多的字段。 128-bit address space - 2128 possible addresses - 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 addresses (3.4 x 1038) 4 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 4 地址表达方式 I P v 4地址一般以
4、4部分间点分的方法来表示，即4个数字用点分隔。例如， 下面是一些合法的I P v 4地址，都用十进制整数表示： - 1 0. 5. 3.1、1 2 7. 0.0 .1、2 0 1.1 9 9.2 4 4.1 0 1 I P v 6地址长度4倍于I P v 4地址，表达起来的复杂程度也是I P v 4地址的4倍。I P v 6地址的基 本表达方式是 - X : X : X : X : X : X : X : X，其中X是一个4位十六进制整数( 1 6位)。每一个数字包含4位，每 个整数包含4个数字，每个地址包括8个整数，共计1 2 8位( 448 = 1 2 8 )。例如，下面是一 些合法的I
5、P v 6地址： - C D C D : 9 1 0 A : 2 2 2 2 : 5 4 9 8 : 8 4 7 5 : 1111 : 3 9 0 0 : 2 0 2 0 - 1 0 3 0 : 0 : 0 : 0 : C 9 B 4 : F F 1 2 : 4 8 A A : 1 A 2 B - 2 0 0 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1 5 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. IPv6基础 地址格式 1、首选格式： IPv6地址表示为冒号分十六进制格式
6、例如： 21DA:00D3:0000:0000:02AA:00FF:FE22:9C5A 2、压缩表示： 例如，上面的地址可表示为： 21DA:D3:2AA:FF:FE22:9C5A 一个IPv6地址只允许使用一次“:” 3、内嵌IPv4地址的IPv6地址表示： IPv4兼容IPv6地址 例如：:192.168.1.2 IPv4映射IPv6地址 例如：:FFFF:192.168.1.2 地址前缀 IPv6地址的地址前缀同IPv4中的CIDR一样，依然使用“地址/前缀长度”表示，例如： 2001:da8:0:2:/64 6 For internal use 2013 Nokia Solutions
7、 and Networks. All rights reserved. 6 单播IPv6地址 I P v 6单播地址包括下面几种类型： - 可集聚全球单播地址。 - 链路本地地址。 - 站点本地地址。 - 特殊地址。 - 嵌有I P v 4地址的I P v 6地址。 - OSI网络服务访问点( N S A P )地址。 7 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. IPv6过渡技术 IPv6除了能满足目前所有应用的地址需求，而且还有许多新的特 点，使得它的普及只是个时间问题。 但很明显，IP
8、v6不可能一下子取代IPv4，只有IPv6慢慢的发展壮 大，IPv4才会逐渐退出，这必然是一个缓慢的过程。 IPv6协议与IPv4协议不兼容，因此IPv4和IPv6之间的互通成为了 这个过程的关键，即IPv6孤岛的链接活着IPv4孤岛的链接。 目前，成熟的技术主要有以下三种： 1、双协议栈（Dual Stack） 2、隧道技术（Tunnel） 3、网络地址转换协议 NAT-PT（Network Address Translation Translation） 8 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights res
9、erved. IPv6过渡技术 双协议栈技术 指在设备上同时启用IPv4和IPv6协议栈，如下图： 双协议栈技术史IPv6过渡技术中应用最广泛的一种过渡技术，同 时它也是所有其他过渡技术的基础。 IPv6 IPv4 链路层 TCP/UDP IPv6/IPv4应用层 9 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. IPv6过渡技术 隧道技术 IPv6隧道将IPv6报文封装在IPv4报文中，穿越IPv4网络进行通信，它要求隧道两端的 网络设备能够支持双栈协议。 隧道技术不能实现IPv4主机与IPv
10、6主机直接通信。 IPv6 HeaderIPv6 Data IPv6 HeaderIPv6 Data IPv4 HeaderIPv6 HeaderIPv6 Data 10 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. IPv6过渡技术 网络地址转换 带协议转换功能的网络地址转换器，通过修改协议报文头来转换网络地 址，实现了只安装IPv6的主机和只安装IPv4的主机的相互通信。 IPv6 HeaderIPv6 DataIPv4 HeaderIPv4 Data 11 For internal use
11、 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 11 目的IPv6 地址IPv4相对应的地址 链路上所有的IPv6节点FF02:1子网广播地址 链路上所有的IPv6 routerFF02:2N/A OSPF消息 FF02:5， FF02:6 (OSPF DR选举时的组播地址) 224.0.0.5， 224.0.0.6 (OSPF DR选举时的组播地址) EIGRP消息FF02:A224.0.0.10 DHCP中继代理FF02:1:2N/A DHCP Servers(Site scope)FF05:1:3N/A All NTP S
12、ervers(Site scope)FF05:101 N/A 12 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 12 地址类型二进制前缀IPV6标识 未指定000(128bits):/128 环回地址001(128bits):1/128 组播地址11111111FF00:/8FFFF:/8 链路本地地址1111111010FE80:/10-FEFF:/10 站点本地地址1111111011FEC0:/10-FEFF:/10 全局单播地址0012000:/3-3FFF:/3 13 For int
13、ernal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 13 主机的IPv6 地址 一台IPv6主机通常给每块网卡分配多个IPv6地址；典型的IPv6主机上的接口都有如下的单播地址： -每个接口的链路本地地址 -每个接口的附加单播地址（站点本地地址和一个或多个全球地址） -回环地址（:1） IPv6主机上的每个接口随时在侦听以下多播地址上的数据： -节点本地范围内所有节点多播地址(FF01:1) -链路本地范围内所有节点多播地址(FF02:1) -每个单播地址的请求节点地址 -同组的多播地址 14 For intern
14、al use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 可聚合的全球单播地址（Aggregatable Global Unicast Addresses） 可在全球范围内路由和到达的，相当于IPv4里面的global addresses。前三个bit是001 例如：2000:1:2345:6789:abcd 链路本地地址（Link-Local Addresses） 用于同一个链路上的相邻节点之间通信，相当于IPv4里面的169.254.0.0/16地址。Ipv6的路由器不会转 发链路本地地址的数据包。前10个bit是1111
15、 1110 10，由于最后是64bit的interface ID，所以它的前缀 总是FE80:/64 例如：FE80:1 15 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 站点本地地址（Site-Local Addresses） 对于无法访问internet的本地网络， 可以使用站点本地地址，这个相当于IPv4里面的private address（ 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, and 192.168.0.0/16）。它的前10个bit是1111 1110 11，它最后
16、是16bit的 Subnet ID和64bit的interface ID，所以它的前缀是FEC0:/48。 值得注意的是，在RFC3879中，最终决定放弃单播站点本地地址。放弃的理由是，由于其固有的二义 性带来的单播站点本地地址的复杂性超过了它们可能带来的好处。它在RFC4193中被ULA取代。 唯一的本地IPv6单播地址（ULA，Unique Local IPv6 Unicast Address） 在RFC4193中标准化了一种用来在本地通信中取代单播站点本地地址的地址。ULA拥有固定前缀 FD00:/8，后面跟一个被称为全局ID的40bit随机标识符。 16 For internal use 2013 Nokia Solutions and Networks. All rights reserved. 未指定地址（Unspecif
